物理学の電磁誘導に関する問題です。

質問

物理学の電磁誘導に関する問題です。

以下，問題文です。

図のように，コイルＡＢＣＤをx軸の正の向きを向いた一様な磁場（磁界）Ｈ内に置き，辺ＡＤをy軸と一致させ，辺ＡＤを回転軸として，一定の速さで反時計まわりに回転させる。辺ＣＤがxy平面の第1象限にあるときを時刻t=oとすると，コイルに流れる誘導電流Ｉの時間変化のグラフとして正しいものを，1つ選べ。ここで，コイルが1周する時間をＴ〔s〕，図中に示された誘導電流Ｉの向きを正の向きとする。

ＡＤが固定されることで，
ＡＤ上には誘導電流は発生しないと予想しますが，
これによって他の辺が影響を受けるのか留まっています。

どなたかご教授お願い致します。

回答No.1

yokkun831 · ベストアンサー

>ＡＤ上には誘導電流は発生しないと予想しますが，

ABCDが回路を構成しているのですから，「誘導電流」がADを流れることは当然です。
おそらく，磁力線を切る導線部分に「誘導起電力」が生じるという考え方で考察された上で，固定されたAD部分に「誘導起電力」が生じないことをいわれているのでしょう。もちろん結果的には同じですが，単純にコイルABCDを貫く磁束の変化を考察して，ダイレクトに電磁誘導の法則によって考えるのがよいと思います。

x軸との角度をωt，AB,BCの長さr,Lとすると，BCに生じる誘導起電力は
V = rω×B cosωt ×L = ωrLB cosωt

一方，電磁誘導の法則をダイレクトに使えば，コイルを貫く磁束
Φ = B rL sinωt
により，誘導起電力の大きさは
V = dΦ/dt = ωrLB cosωt

お礼

yokkun831さん，度々お世話になっています。
ありがとうございます。

申し訳ありません。
言葉足らずで，一足飛びに表現していましたが
仰るとおりです。

深読みして，AB上BC上CD上それぞれで発生する
起電力を加味するべきなのか，
若干混乱していました。

ご説明によって，
シンプルに考察すれば良いと判断されました。
正答は(5)だと理解しました。

ご丁寧な回答ありがとうございました。